CarbOnes REsistants à la corrosion comme supports catalytiques CAThodiques dans les PEMFC – CORECAT

Le projet de recherche industriel CORECAT implique 3 partenaires académiques (Armines, LEPMI et ICCF) et 2 PME (PaxiTech et SymbioFCell). Il se propose de lever un des verrous technologiques inhérents aux matériaux pour permettre la commercialisation des piles à combustible à Membrane Echangeuse de Proton (PEMFC) à moyen terme. Le problème majeur rencontré est son vieillissement, qui est fortement lié à la corrosion du support carboné de l’électrocatalyseur cathodique observé, en particulier dans des conditions de fort potentiels et pendant les phases de démarrage / arrêt. Le projet CORECAT vise à pallier les inconvénients des noirs de carbone existant en développant et testant des électrocatalyseurs alternatifs à base de carbone dont nous aurons modifiés la surface pour les rendre plus résistants à la corrosion, tout en conservant la texture poreuse et la conductivité des structures carbonées. Deux traitements différents seront testés sur trois types de carbone (noir de carbone, les nanotubes et aérogels de carbone) présentant des caractéristiques intrinsèques très différentes. Les procédés pour déposer les nanoparticules de platine et pour préparer l'encre (électrolyte / électrocatalyseur) seront adaptés à la réactivité de surface de ces nouveaux électrocatalyseurs. Les électrocatalyseurs qui auront atteint les critères de conductivité et d'activité catalytique par électrode à disque tournant (EDT) seront testés en durabilité (EDT). Une sélection sera ainsi faite et les électrocatalyseurs les plus pertinents seront mis en œuvre et testés en Assemblage Membrane-Electrodes (AME) pour valider la solution choisie. Enfin, les électrocatalyseurs qui auront atteint les critères de performances et de durabilité en AME seront intégrés dans des petits systèmes industriels. Notre objectif est de développer et de valider en systèmes industriels des solutions innovantes conduisant à des PEMFC durables et efficaces pour les systèmes de puissance assez faible ( < 10 kW , par exemple pour les applications portables ou prolongateurs d’autonomie dans les véhicules électriques) qui fonctionnent dans des conditions les plus difficiles d'utilisation. En conséquence, l'amélioration obtenue dans ce projet sera exploitable quel que soit le domaine de puissance ou d’application de la pile (portable, transport ou stationnaire).